[发明专利]一种基于大数据的水泵故障监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于大数据的水泵故障监测方法，其特征在于：包括下列步骤：

S1、采集用户和设备的基础数据信息，采集浴室内的淋浴装置位置和站立位置，通过摄像设备采集用户的图像信息，将采集的数据信息进行匹配，并对采集信息和分析结果进行加密存储；

S2、根据采集的数据信息，对用户淋浴的水流角度进行个性化分析；

S3、根据采集的数据信息，对用户淋浴时水流喷出的距离和水流速度进行分析；

S4、根据分析结果，控制水流的喷射角度，当出现异常情况时，通过显示设备向相关技术人员展示，并且进行语音提醒；

在步骤S2中，根据采集的浴室中的淋浴装置的位置、用户站立位置和用户肩关节位置点高度，置于坐标系中，对用户淋浴的水流喷出角度进行分析；

通过测量淋浴装置与建立的坐标系原点的位置关系，得到淋浴装置位置坐标A为(x_i，y_i，z_i)，在浴室地面下方分区安装压力传感器，并测量压力传感器与坐标系原点的位置关系，确定压力传感器的坐标位置，当用户站在相应区域上时，该区域的压力传感器采集到用户的重力，则确定用户站立的地面位置信息，根据用户站立的地面位置信息与采集的肩关节位置点高度，确定用户肩关节位置点坐标B为(x_k，y_k，z_k)，则：

通过下列公式计算喷出水流与竖直方向的理论夹角θ_理为：

其中，d＝|z_i-z_k|表示为用户肩关节位置点与淋浴装置的高度差；

则水流的压强p为：

其中，ρ为水的密度，g为重力加速度，h为淋浴装置的高度；根据计算所得的压强，控制水泵对水管中的水流进行增压；

设喷出水流与竖直方向的实际夹角为θ_实；当θ_实＝θ_理时，表示水泵正常工作；当θ_实θ_理时，表示淋浴装置喷出水流角度高，水泵出现故障；当θ_实θ_理时，表示淋浴装置喷出水流角度低，水泵出现故障；

在步骤S3中，根据采集的用户站立位置和淋浴装置安装位置，获取用户到淋浴装置的水平距离为x，则通过下列公式计算水流喷出的理论速度v_理：

其中，g为重力加速度，d为用户肩关节位置点与淋浴装置的高度差；水流喷出速度与喷出距离成正比；

则水流的压强P为：

根据计算所得的压强，控制水泵对水管中的水流进行增压，水流压强与喷出速度成正比；

通过流速传感器采集水流的实际流速为v_实，当v_实＝v_理时，表示水泵正常工作；当v_实v_理时，表示淋浴装置喷出水流流速大，则水压大，水流喷出距离超过应当喷出的距离，水泵出现故障；当v_实v_理时，表示淋浴装置喷出水流流速小，则水压小，水流喷出距离达不到应该喷出的距离，水泵出现故障。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的水泵故障监测方法，其特征在于：在步骤S4中，根据分析结果，针对用户不同的身高，控制水流的喷出角度和喷出速度，当水流实际喷出角度与理论角度不一致或水流实际速度与理论速度不一致时，表示水泵出现故障，通过显示设备，对用户展示水泵的基础数据信息，同时通过语音提醒相关技术人员进行检查维修。

3.一种实现权利要求1-2任一项所述的一种基于大数据的水泵故障监测方法的基于大数据的水泵故障监测系统，其特征在于：该水泵故障监测系统包括：数据采集模块、数据库、水流分析模块和数据处理模块；

所述数据采集模块与数据库相连接，数据库与水流分析模块相连接，水流分析模块与数据处理模块相连接；所述数据采集模块用于采集基础用户数据信息和浴室设备基础信息，所述数据库用于对采集的基础数据进行匹配，并对采集数据和分析结果进行加密存储，所述水流分析模块用于对采集的数据进行分析处理，所述数据处理模块用于根据分析结果对水泵进行控制，并通过显示设备进行预警提醒。